방사능을 가지는 핵종. 안정 핵종을 동위원소로 가지는 것을 방사성동위원소라고도 한다.

자연계에 천연적으로 존재하는 것을 천연방사성 핵종, 인공적인 핵반응으로 만들어진 것을 인공방사성 핵종이라 한다. 천연방사성 핵종 중에서 원자번호가 큰 것은 우라늄계(系) · 악티늄계 · 토륨계 등의 방사성붕괴 계열이 된다. 이들 계열의 기점인 238U, 235U, 232Th 및 40K, 87Rd 등 약 109년 이상의 반감기(半減期)를 가지고 현재까지 남아 있는 핵종을 1차 천연방사성 핵종이라 한다.

1차 천연방사성핵종의 붕괴로 인해 생성된 딸 핵종〔娘核種〕중 방사성을 2차 천연방사성 핵종이라 한다. 우주선에 의한 핵반응 등으로 생성된 14C, 3H 같은 것은 유도 천연방사성 핵종이라 하며, 이 밖에 현재는 그 존재를 인정할 수 없으나 한때는 천연적으로 존재했었다고 생각되는 것을 소멸방사성 핵종이라 한다. 인공 방사성핵종은 1934년 퀴리 부부가 폴로늄의 α선으로 알루미늄 · 붕소 등 가벼운 원자핵에 충격을 주어 만든 것이 그 시초였다. 그 후 가속기와 원자로를 이용하여 거의 모든 원소에 대해 방사성핵종을 인공적으로 만들게 되어, 현재는 그 종류가 많다.